Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[mdp-shnik]

До того - отдыхайте и сосредосточьтесь на достижении практического результата и утрите нос сомневающимся.

Очень сильное пожелание. Для Казака это не возможно!

 

[Lapshin]

Очень сильное пожелание. Для Казака это не возможно!

Зато каков эффект - так и до Нобелевки недалеко.

 

[daredevil]

в чём одинакова эта одноимённая "аэродинамическая циркуляция " с обычной циркуляцией , где происходит вращение по замкнутой кривой по или против часовой стрелки и которая называется циркуляцией ?

Да примерно в том же, в чём циклоида/трохоида одинакова с окружностью.

Вот представьте: ночь, сидит Казак с удочкой возле моста и видит, как по мосту то и дело проносится нечто вот по таким незамкнутым траекториям:

А потом немного рассветает и оказывается, что это катафоты на колёсах:

И Казак вопрошает: а что общего у движения колеса по дороге с вращением? А рядом лежит Толик* и делает открытие: диски и шины неправильно считают на максимальную частоту вращения. Ибо нет вращения, когда автомобиль едет по дороге, а не стоит на стенде с роликами. Не соответствуют те расчёты "принципу обратимости"! Да и теория ДВС должна быть пересмотрена. Либо некое решение "в общем виде", либо отдельные теории для поперечно и продольно расположенных ДВС ))

* - кстати, где он и его ответ на мой уточнённый вопрос? Неужто просёк, что ему мат в 2 хода (и 3 этажа) и решил по старинке отмолчаться?

 

[mdp-shnik]

daredevil​

где он и его ответ на мой уточнённый вопрос? Неужто просёк, что ему мат в 2 хода (и 3 этажа) и решил по старинке отмолчаться?

Не нужно ожидать от человека того, что для него не возможно. Не будет никакого ответа, так как ему не понятен вопрос. И оставьте надежду быть понятым.

 

[Anatoliy.]

* - кстати, где он и его ответ на мой уточнённый вопрос? Неужто просёк, что ему мат в 2 хода (и 3 этажа) и решил по старинке отмолчаться?

Вопрос Ваш так и остался туманным, и поэтому я просил Вас уточнить некоторые детали.

Какое для Вас правильное направление действия момента, (в согласии с дебилобернуллевским притянутом за уши учением) по часовой стрелке, как Вы выражались ранее исходя из конфигураций линий тока или как на самом деле?

Уточняйте, и если после этого будет понятен Ваш вопрос, то я так же уточнено отвечу.
А пока мой ответ с тремя разноцветными линиями достаточен и понятен.

 

[daredevil]

Направление момента в задней части по отношению к 25% хорды - против часовой в реале и по Бернулли.

А по дебилобернуллиевскому учению (то есть учению де Била-Бернулли, где де Бил и Бернулли это разные люди, как Бойль и Мариотт) - получается, как я понимаю, по часовой. Вот я и сформулировал задачку, чтобы проверить, правильно ли де Бил понял Бернулли. Она очень простая. Жду ответа.

...
дано:
- Над крылом в районе 80% хорды толщина трубок тока меньше, чем на 100% хорды.
- Под крылом в районе 80% хорды толщина трубок тока больше, чем на 100% хорды.
...
- На 100% хорды давление в трубках над и под кромкой одинаковое.
....
- Где по ... Бернулли ... более высокое давление на 80% хорды: под крылом или над крылом?

 

[Anatoliy.]

Вот я и сформулировал задачку, чтобы проверить, правильно ли де Бил понял Бернулли.

Если изначально допустить ошибку, то дальнейшие рассуждения уже бесполезны.
Читаем Ваши условия:
дано:
- Над крылом в районе 80% хорды толщина трубок тока меньше, чем на 100% хорды.
- Под крылом в районе 80% хорды толщина трубок тока больше, чем на 100% хорды.
...
- На 100% хорды давление в трубках над и под кромкой одинаковое.

Я Вашу зеленую картинку вижу так:

Что я вижу на зеленом фоне.
Сверху профиля линии тока расширяются от горбушки к задней кромке. Если верить Бернулли, то по мере приближения к задней кромке давление нарастает.
Под крылом как то нечетко видны линии тока и я не гарантирую, что провел белые линии правильно.
Но если посмотреть на Такую картинку

То можно узреть, что по мере продвижения по нижней кромки к задней кромке густота линий тока сгущаются.

Для особо бестолковых пользователей этой программы величина давления подкрашивается цветом. Чем краснее фон, тем давление больше как и положено по Бернулли. И чем меньше давление тем синее фон. Это то же соответствует закономерностям по Бернулли.

Теперь для тех же бестолковых картинка поясняющая суть зависимостей по Бернулли.

Немного подковавшись в зависимостях давления от скорости и от сечения в трубе можно сделать некоторые выводы.
Итак, если притянутый за уши Бернулли из труб к крылу верное действие, то получается такая картина.

По верхней поверхности крыла давления в передней части поверхности крыла (у лобика) меньше давления чем на задней части поверхности крыла, что безусловно должно вызвать момент с направлением вращения по часовой стрелке.
Так же и по нижней поверхности крыла. В передней части профиля красная область с повышенным давлением толкает вверх переднюю часть крыла, а пожелтевшая область с меньшей силой толкает вверх заднюю часть крыла, что так же вызовем поворот момента по часовой стрелке.

И это всё по феншую, то есть по Бернулли.

Вам не понравился мой первоначальный ответ с разноцветными линиями на зеленой картинке.
Это Ваше право.
Если Вы что то не понимаете, то от этого момент не станет крутить крыло по феншую (по Бернулли).

Но я подозреваю, что Вы совершенно не понимаете что такое момент, изменяется ли он по величине и направлению если его расмативать относительно разных точек даже не лежащих на хорде, да хоть и вне тела крыла.

Вот чтоб проверить на вшивость сможете ли Вы определить момент относительно точки расположенной точно на задней кромке.

Это и есть ответ на Ваши заблуждения по поводу момента на крыле, что вызывает у Вас неописуемый гнев.

Как только Вы это поймете, так сразу Вам станет понятен мой ответ с разноцветными линиями на Вашей зеленой картинке.

Чтоб до Вас дошло что то, сообщу "страшную" тайну, что момент (общий) складывается из всех моментиков во всех точках поверхности крыла.

 

[казак]

а пожелтевшая область с меньшей силой толкает вверх заднюю часть крыла, что так же вызовем поворот момента по часовой стрелке.

И хотя Анатолий ошибочно определил работу момента снизу сзади на профиле по Бернулли отн. 25% как по часовой стрелке , на самом деле момент работает на поворот против вращения ч. стрелки , но этот момент частично будет погашен повышенным давлением отн носика над задней частью профиля ..В результате , общий момент по Бернулли получается кабрирующий - по часовой стрелке , что противоречит всем известным источникам про пикирующий момент несимметричного профиля на околонулевых углах атаки ! Анатолий грамотно Вас сделал daredevil , имейте мужество признать свою неправоту..

 

[казак]

А рядом лежит Толик* и делает открытие: диски и шины неправильно считают на максимальную частоту вращения. Ибо нет вращения, когда автомобиль едет по дороге, а не стоит на стенде с роликами.

Рядом лежали Вы daredevil , уложенные Анатолием его убойными аргументами про момент несимметричного крыла , объясняя про циклоиду/трохоиду , которая ну совсем не похожа на замкнутую окружность и является плодом воображения великого манипулятора , связывающего ПС и циркуляцию в угоду расчёту .. А вот если посмотреть на пластину с небольшим углом атаки в потоке , то пожалуй снизу пластины путь движения потока будет длиннее чем сверху , а ПС так же присутствует как и у профиля ! Вы не находите?

 

[mdp-shnik]

является плодом воображения великого манипулятора , связывающего ПС и циркуляцию в угоду расчёту

Я объясню, какой смысл имеет математическое понятие циркуляции. Оно настолько древнее, что давно уже стало понятием физики. Смотрите на рисунок. На нём простой прямоугольник со сторонами длиной L1 и L2. Прямоугольник обтекается текучей средой со скоростью V. Если кому-то не нравится, что такого обтекания не бывает, то пусть считает среду идеальной жидкостью. Ей можно всё. Внутри прямоугольника нарисована эллиптическая стрелка, показывающая направление обхода прямоугольника. Нам предстоит умножать скорость V на отрезки, которые проходит жидкость. При обходе прямоугольника мы сложим эти произведения. Если обход происходит по направлению течения, то слагаемое положительно, если против, то отрицательно. Это должно быть понятно, так как скорость и перемещение являются векторами. Полученная сумма называется циркуляцией. Получим:

V L1 /2 + V L2 + V L1 /2 - V L1 /2 - V L2 - V L1 /2 = 0

В данном случае течение потенциально, поэтому циркуляция равна 0. Если мы положим, что скорость над прямоугольником отличается от скорости под ним по величине, то циркуляция будет отлична от нуля. Течение перестанет быть потенциальным. Наложите на потенциальное течение вихрь, и вы получите циркуляцию, отличную от нуля. В теории магнетизма почему-то циркуляция не вызывает такого агрессивного неприятия.

 

[Anatoliy.]

И Казак вопрошает: а что общего у движения колеса по дороге с вращением? А рядом лежит Толик* и делает открытие: диски и шины неправильно считают на максимальную частоту вращения. Ибо нет вращения, когда автомобиль едет по дороге, а не стоит на стенде с роликами. Не соответствуют те расчёты "принципу обратимости"!

Ну и балбес же этот daredevil.
Он даже не может привести корректный пример.
И при чем тут принцип обращенного движения?
Совсем отупел этот наш daredevil.

Давайте посмотрим насколько глуп этот обличитель несогласных с ним.
Что есть из себя принцип обращения движения?
Коротко это приравнивание на общих законах движения либо потока по отношению к крылу, либо движение крыла по отношению к окружающей среде и процессов с этим связанных.

А что лепит этот горбатый?
Он рассматривает только один случай, когда катафот вместе в катящимся колесом проносится мимо его носа.
Что он видит? Он видит некую кривую траекторию движения катафота, причем, что в полной тьме, что в сумерках, что днем.
Это только одна система отсчета.
Теперь в силу принципа обратимости движения меняем "игроков".
Колесо вертим на сденде, и оно никуда не катится, а сами с той же скоростью что и катилось колесо в первой системе отсчета двигаемся мимо колеса в ту сторону, чтоб совпадало направление относительного движения.
Что тогда можно увидеть? Да ровно ту же кривулину что и в первой системе отсчета.
Теперь попробуем доказать, что и первая и вторая системы отсчета связаны чем то общим физическим.
А что у них общего?
Общее у них будет скорость вращения колеса.

Пора этому недоучке daredevil утираться своими соплями.

 

[Anatoliy.]

на самом деле момент работает на поворот против вращения ч. стрелки

Это не беда, что разошлось мнение "знатоков" с реальностью по поводу момента.
У них у самих полный раздрай в моментах.
Для профиля они вынуждены согласиться с практическими результатами замеров, но тут же лепят горбатого к полоске бумаги которая по тем же правилам циркуляции и Бернулли вращается против часовой стрелки.

 

[Anatoliy.]

Если обход происходит по направлению течения, то слагаемое положительно, если против, то отрицательно. Это должно быть понятно, так как скорость и перемещение являются векторами. Полученная сумма называется циркуляцией. Получим:

V L1 /2 + V L2 + V L1 /2 - V L1 /2 - V L2 - V L1 /2 = 0

В данном случае течение потенциально, поэтому циркуляция равна 0. Если мы положим, что скорость над прямоугольником отличается от скорости под ним по величине, то циркуляция будет отлична от нуля.

Ну и как Вы эту формулу примените к крылу?
Как Вы догадаетесь, что где то скорость равна чему то?
Побежите с "линейками" по кругу, по квадрату, или начнете петлять вокруг да около?
Стало быть вначале должны быть известны эти скорости по пути обходчика, а потом будем испражняться пытаясь подсовывать под этот конкретный случай математику, или другими словами нагло подтасовывать.

Еще раз обращаю внимание всех участников.
Эта тема призвана для выяснения (нахождения) физических причин возникновения подъемной силы на крыле, а не для защиты той или иной математической подтасовки.

Тут уже прозвучали правильные мысли, что мы все вынуждены пользоваться той или иной теориями по принципу удобства расчета подъемной силы в силу сложившихся обстоятельств.
Но это не отменяет поиск действительной причины.

Если хотя бы один фактор противоречит той или иной теории, то это означает, что теория не верна, а лишь приблизительна только для отдельных ситуаций.

Пока пользуемся каждый чем может, но это не отменяет поиски причин.
Конечно, есть среди участников кому это до лампочки, но есть и другие.
И хотелось бы чтоб первые не мешали тем кто ищет.

 

[Lapshin]

В теории магнетизма почему-то циркуляция не вызывает такого агрессивного неприятия.

Потому, что, в отличие от электронов, считают молекуы воздуха шариками, движение которых умозрительно кажется понятным.

 

[mdp-shnik]

Как Вы догадаетесь, что где то скорость равна чему то?
Побежите с "линейками" по кругу, по квадрату, или начнете петлять вокруг да около?
Стало быть вначале должны быть известны эти скорости по пути обходчика, а потом будем испражняться пытаясь подсовывать под этот конкретный случай математику, или другими словами нагло подтасовывать.

Поскольку вопросы по существу, я отвечу. Да, пробегу линейками по профилю. Посмотрите свою жёлтую картинку №10627. По ней и пробегусь. Можно взять картинку реального обтекания. В качестве скорости можно взять численную величину, обратно пропорциональную расстоянию между линиями тока.

 

[mdp-shnik]

Потому, что, в отличие от электронов, считают молекуы воздуха шариками, движение которых умозрительно кажется понятным.

Дилетанты и электроны считают шариками, которые вращаются вокруг ядра.

 

[Lapshin]

Дилетанты и электроны считают шариками, которые вращаются вокруг ядра.

Интересно, кстати: если в вертикальной гидротрубе, которые используют для моделирования Рейнольдсов, воду заменить мелкой дробью - изменятся ли величины сил и моментов качественно - или только количественно? Если автомодельность сохранится - поборникам альтернативных аэродинамик придется выдумать что-нибудь еще.

 

[mdp-shnik]

Интересно, кстати: если в вертикальной гидротрубе, которые используют для моделирования Рейнольдсов, воду заменить мелкой дробью

К сожалению, я не знаю, как это делают.

 

[daredevil]

хотя Анатолий ошибочно определил работу момента снизу сзади на профиле по Бернулли

Что за шизофазия? Что такое "работа момента"?
"Работу момента" Толик не определял. Он оценивал сам момент, но "по-турецки". Он взял верхнюю пару и нижнюю пары "квадрантов" (1+2 и 4+3).

При таком рассмотрении мы имеем два "коромысла", на каждом из которых силы давления слева и справа направлены одинаково, но количественно различны. Это позволяет только сказать, что сверху центр давления смещён куда-то вперёд и снизу центр давления смещён куда-то вперёд. По отношению к середине хорды. Но положение ЦД относительно 25% хорды вовсе не очевидно. Я на глаз интегрировать не умею и Толик не умеет, см. ниже через абзац.

Логичнее было бы рассмотреть левую и правую пары квадрантов (1+4 и 2+3). При этом мы получаем уже не силы давления (которые всегда направлены к поверхности), а разности сил (равнодействующие), которые в принципе могут быть направлены противоположно. А потом объединить результаты в одно коромысло. И если бы оказалось, что слева коромысла сила вверх, а справа вниз - то вне зависимости от длины плечей момент по часовой стрелке. Но не оказалось! Слева и справа ПС вверх. Качественно решить задачу не получается.

Что до количественного решения - то рассматривая картинку JavaFoil, Толик приходит к тому же выводу, что и рассматривая фотку: момент по часовой. Тогда как JavaFoil, интегрируя p*dS*х , где p-давление, S-площадь, х - плечо, - получает момент против часовой. Конкретно для этого случая (NACA-8-H-12, альфа 10) Cm0,25 = - 0,049. Ну и чему верить: Толику, интерпретирующему на глаз картинку проги, или самой проге?

Теперь в силу принципа обратимости движения меняем "игроков".
Колесо вертим на сденде, и оно никуда не катится, а сами с той же скоростью что и катилось колесо в первой системе отсчета двигаемся мимо колеса в ту сторону, чтоб совпадало направление относительного движения.

Это то же самое, что крыло продуваем в трубе, но сами с камерой летим относительно трубы со скоростью воздуха в ней. Такую СО ты ещё не рассматривал с точки зрения обращения* движения. И в ней крыло летит мимо нас, как и когда мы стоим, а оно летит в "неподвижном" воздухе. Нет тут никакого обращения. Чтобы было обращениие - мы должны быть неподвижны относительно крыла. Или колеса. То есть сесть в автомобиль! Разница между колесом и крылом в том, что на колесе траектории точек замкнуты в СО, связанной с автомобилем, а не с дорогой - тогда как в воздухе, обтекающем крыло - наоборот, в СО, связанной с атмосферой, а не с самолётом. Но это нюанс. Там и там мы можем видеть круговое движение, а можем в упор не видеть - в зависимости от СО.

* - слава ТНБ, хоть один термин ты усвоил. Теперь важно, чтобы импульсную теорию винта ты не забывал называть импульсной теорией винта, а не незнамо чего (подразумевается - всего, включая крыло, но такой теории нет!)

А вот если посмотреть на пластину с небольшим углом атаки в потоке , то пожалуй снизу пластины путь движения потока будет длиннее чем сверху , а ПС так же присутствует как и у профиля !

Путь определяется положением точки деления потока. Возьмём перевёрнутый профиль и вот примерно что увидим.

Причём находясь в неподвижном воздухе - мы можем увидеть точку деления там же. Если на пролетающем мимо нас крыле закреплены шелковинки. Это раз. Во-вторых, путь не важен, важна скорость.

 

[Иванов]

Я в этом не уверен. На мой взгляд, различие между ламинарным и турбулентным погранслоями с точки зрения вклада в "виртуальный профиль" скорее количественное, чем качественное. Причём если условно считать частью профиля зоны со скоростью <70% от незаторможенного потока (помня, что 70% скорости дают 49% кинетической энергии), а зоны, где скорость > 70%, считать частью потока - то как бы ламинарная прибавка к профилю не оказалась толще турбулентной!

Турбулентный слой это всё-таки не то же самое, что зона срыва. Средняя скорость в нём по отношению к крылу далека от 0.

Посмотреть вложение 592994

Мы говорим о разных вещах.
Вы- о погран. слое, разделённом на ламинарный и турбулентный. ( Толщину которого определяют по скорости = 99% от Vо. - потенциального потока ).
Я писал, как раз, о развитии "зоны срыва".

То есть, предложил рассматривать не "штатные" погран. слои на поверхности профиля, а "шлейф", выходящий дальше - за заднюю кромку профиля. Его и включать в "виртуальный профиль", который охватить контуром для исчисления Циркуляции...

При подходящем случае, позже, вспомним об этом.